Утюг схема. Новый метод синтеза эталонных материалов пирита и халькопирита для изотопного анализа железа и серы

Как создать надежные эталонные материалы для анализа изотопов Fe и S в сульфидах. Какой метод синтеза обеспечивает наилучшую гомогенность и стабильность изотопного состава. Почему это важно для геохимических исследований.

Проблема отсутствия подходящих эталонных материалов для изотопного анализа сульфидов

Изотопный анализ железа и серы в сульфидных минералах, таких как пирит и халькопирит, играет важную роль в геохимических исследованиях. Однако его проведение методом лазерной абляции с масс-спектрометрией (LA-MC-ICP-MS) долгое время было затруднено из-за отсутствия подходящих эталонных материалов. Почему это создавало проблему?

Дело в том, что для точного измерения изотопных отношений необходимы эталоны с известным и однородным изотопным составом, максимально близкие по матрице к анализируемым образцам. Природные сульфиды часто неоднородны, а синтетические эталоны не воспроизводили нужные свойства. Это ограничивало применение метода LA-MC-ICP-MS для анализа изотопов Fe и S в геологических образцах.

Сравнение традиционных методов синтеза эталонных материалов

В исследовании сравнивались два традиционных подхода к созданию эталонов:

1. Прессование измельченного порошка природных сульфидов
2. Высокотемпературное плавление (ВТП) при 1200°C

Какие результаты показали эти методы?

• Измельчение до сверхтонких порошков улучшило гомогенность изотопов Fe с 0,49-0,51‰ до 0,09-0,12‰.
• Однако прессованные таблетки давали на 40% более высокий сигнал Fe из-за повышенной скорости абляции.
• ВТП-синтез привел к большим вариациям изотопов Fe (0,65‰) из-за фазового превращения пирита в пирротин.

Таким образом, оба метода имели существенные недостатки для создания надежных эталонов.

Новый метод плазменно-активированного спекания (ПАС)

Исследователи предложили новый подход — плазменно-активированное спекание (ПАС). В чем его преимущества?

ПАС позволяет синтезировать сульфиды с гладкой поверхностью и плотной структурой, подходящей для лазерной абляции. При этом сохраняется исходный фазовый состав и изотопная гомогенность. Ключевым фактором является температура спекания:

• Для пирита оптимальная температура — 600°C
• Для халькопирита — 400-600°C

Результаты изотопного анализа синтезированных ПАС-эталонов

Насколько стабильными и воспроизводимыми оказались изотопные отношения в ПАС-синтезированных эталонах пирита и халькопирита?

Повторные измерения методом LA-MC-ICP-MS показали высокую стабильность:

• Для пирита: Δ⁵⁶Fe_IRMM-014 = 0,27 ± 0,08‰ (n = 86)
• Для халькопирита: Δ⁵⁶Fe_IRMM-014 = -0,07 ± 0,11‰ (n = 94)
• Δ³⁴S_V-CDT для пирита: 18,06 ± 0,25‰ (n = 75)

Эти результаты свидетельствуют о высокой изотопной гомогенности и стабильности синтезированных эталонов.

Преимущества нового метода ПАС-синтеза эталонов

Какие ключевые преимущества дает метод ПАС для создания эталонных материалов сульфидов?

1. Сохранение исходного фазового состава минералов
2. Высокая гомогенность изотопного состава
3. Подходящая для лазерной абляции структура поверхности
4. Стабильность изотопных отношений при повторных измерениях
5. Возможность синтеза эталонов с заданным изотопным составом

Значение разработки для изотопных исследований в геохимии

Почему создание надежных эталонных материалов так важно для изотопного анализа сульфидов?

Наличие гомогенных эталонов, соответствующих по матрице анализируемым образцам, позволяет:

• Повысить точность и воспроизводимость измерений изотопных отношений
• Расширить возможности метода LA-MC-ICP-MS для анализа природных сульфидов
• Получать более надежные данные об изотопном составе Fe и S в геологических образцах
• Улучшить понимание геохимических процессов и источников вещества

Это открывает новые перспективы для изучения рудообразования, происхождения магм, биогеохимических циклов и других важных вопросов наук о Земле.

Перспективы дальнейшего развития метода

Какие направления дальнейших исследований могут быть перспективны для развития метода ПАС-синтеза эталонов?

• Оптимизация условий синтеза для других типов сульфидных минералов
• Создание эталонов с различным изотопным составом для калибровки
• Исследование долговременной стабильности синтезированных эталонов
• Сравнение с другими методами синтеза (например, гидротермальным)
• Разработка стандартизованных протоколов синтеза и характеризации эталонов

Дальнейшее совершенствование методов создания эталонных материалов будет способствовать повышению качества и достоверности изотопных исследований в геохимии и смежных областях.

Устройство электрического утюга: схема и принцип работы

Самостоятельно разобраться в устройстве утюга можно, изучив его конструкцию. Приборы оснащаются системами отпаривания и защиты от перегрева или образования накипи, регуляторами, наличие которых и отличает разные модели друг от друга. Однако основные элементы – сетевой шнур, нагревательный элемент, подошва и терморегулятор – есть в каждом утюге.

Виды электрических утюгов

В зависимости от функций гладильную технику разделяют на несколько видов.

1. Простая. Классические модели имеют скудную функциональность. В таких устройствах отсутствует система увлажнения ткани. Наличие терморегулятора позволяет изменять температуру нагрева подошвы, чтобы подобрать оптимальный режим для любых материалов – от деликатных до грубых.
   
2. С функцией отпаривания. С помощью струи горячего пара привести в порядок можно даже сильно измятую одежду. Утюги с парогенератором, в отличие от простых моделей, имеют резервуар для воды и встроенный разбрызгиватель.
   
3. Дорожная. Отличительными характеристиками приборов этого вида являются маленький вес и компактные размеры. Для регулярного использования в быту такая модель не подходит – небольшая площадь подошвы замедляет процесс глажки. Несмотря на скромные размеры, дорожный электрический утюг может иметь функции вертикального отпаривания, парового удара, непрерывной подачи пара.
   
4. Паровые станции. Парогенераторы – самая дорогостоящая техника для глажки. Состоит из бойлера, съемного контейнера для воды, утюга и соединительного шнура. Жидкость заливают в контейнер, затем небольшое ее количество подается в бойлер, где нагревается, после чего в виде пара поступает к подошве утюга. Такие приборы оснащают электрическим проводом, как и классические модели. Принципиальным отличием паровой станции является беспрерывность подачи пара длительное время. Чем больше объем контейнера для воды, тем дольше активен режим отпаривания. Преимущества использования такой техники: быстрый нагрев подошвы, универсальность (гладить можно все: от одежды, сшитой из деликатных тканей, до постельного белья) и возможность справляться с большими объемами глажки в короткие сроки.
   
   

Наличие дополнительных функций влияет на конструкцию прибора. Так, простые утюги, в которых не предусмотрена возможность отпаривания ткани, имею гладкую подошву без отверстий для выхода пара, у них также отсутствует резервуар для жидкости. Устройства с функцией автоматического сматывания шнура имеют специальный механизм и отсек, в который убирается провод.

Конструкция прибора

Утюг устроен достаточно сложно. Внутри корпуса размещены несколько десятков элементов, основу которых составляют следующие узлы:

• нагревательный элемент;
• регулятор для поддержания температуры нагрева подошвы в заданных пределах;
• сетевой шнур;
• система подачи пара;
• подошва.

На корпусе также находится индикатор. Когда лампочка горит, это свидетельствует о том, что рабочая поверхность еще не достигла нужной температуры.

Нагревательный элемент

Представляет собой нихромовую спираль, дополненную керамическими кольцами. К ней с помощью сетевого шнура поступает электрический ток, происходит нагревание спирали, а от ТЭН тепло передается подошве. В результате поверхность равномерно прогревается до заданной температуры.

Терморегулятор

Чтобы можно было подбирать подходящий режим для глажки различных типов ткани, в утюге имеется терморегулятор. Специальное колесико, расположенное на корпусе прибора, выставляют в определенное положение, чтобы отрегулировать термостат. Когда температура достигает нужного значения, происходит размыкание цепи, и подача напряжения прекращается.

Электрический провод

Шнур состоит из 3 жил, закрытых пластиковой изоляцией. Одна из жил используется для заземления – это позволяет снизить риск удара током.

Чтобы удлинить срок службы утюга, предотвратить перетирание полимерной оболочки в процессе глажки, провод дополнительно имеет тканевую оплетку. Возле основания прибора расположен пластиковый ограничитель, препятствующий излишним перегибам шнура.

Система подачи пара

Современные утюги оснащены системой подачи пара. Она состоит из резервуара для жидкости, размещенного в корпусе, специального заливного отверстия, сопла на носике, камеры, расположенной рядом с ТЭН, каналов, через которые пар подается к отверстиям в подошве.

Управление системой осуществляется с помощью 2 кнопок, расположенных на ручке устройства.

1. Первая отвечает за подачу струи горячего влажного воздуха через отверстия в подошве. Превращение воды в пар происходит в отдельной камере. После нажатия соответствующей кнопки небольшая порция жидкости подается в специальный резервуар, где за считанные секунды нагревается, полученный пар поступает к подошве.
   
2. При нажатии на вторую кнопку через сопло, располагающееся на носике прибора, разбрызгивается вода. Эта функция позволяет увлажнить сильно смятую ткань, чтобы лучше разгладить складки.
   

Подошва

Подошва – это рабочая поверхность утюга. Ее форма, способность быстро и равномерно нагреваться существенно влияют на качество глажки. Самой удобной считается подошва с узким носиком и большим количеством отверстий для пара – с ее помощью можно эффективно справиться с самыми сложными заломами на ткани даже в труднодоступных местах, например между пуговицами.

Материал, применяемый для изготовления подошвы, также влияет на удобство использования прибора и качество глажки. Алюминий нагревается в короткие сроки, но неустойчив к механическому воздействию. Подошва из нержавеющей стали легко чистится, хорошо скользит. Керамическое покрытие справляется с любыми типами тканей. При этом уход за ним не отличается особой сложностью – для удаления нагара или грязи достаточно мыльного раствора и губки.

Электрическая схема и принцип работы

Стандартная электрическая схема прибора представлена на картинке и включает в себя:

• нагревательный элемент;
• систему регулирования температуры;
• резистор;
• лампу;
• вилку.

В качестве нагревателя в обычных утюгах используют ТЭН. Он представляет собой спираль, помещенную в металлический или керамический корпус-трубку. При подаче напряжения металл раскаляется, и тепло подается к подошве.

Важно! Многие современные устройства имеют систему индикации, некоторые оснащены термопредохранителями, срабатывающими, когда температура нагрева превышает предельно допустимое значение.

Принцип работы утюга состоит в выделении тепловой энергии при прохождении электрического тока через нагревательный элемент. Тепло от ТЭН передается подошве. Для регулирования степени нагрева поверхности используют термостат. Колесико на корпусе прибора выставляют в определенное положение, после нагревания до заданной температуры подача тока прекращается. Когда поверхность остывает, ток снова поступает к ТЭН, на корпусе загорается индикатор.

Особенности конструкции беспроводных утюгов

Беспроводное устройство состоит из самого утюга и базы – станции, на которую ставят прибор для подзарядки. Главное отличие таких моделей от всех других видов – отсутствие электрического шнура. Нагревание подошвы осуществляется через базу, которая накапливает электричество, а потом передает его нагревательному элементу. Прибор некоторое время работает (продолжительность зависит от мощности ТЭН, материала подошвы и других факторов), а после остывания подает сигнал о необходимости подзарядки. Сама станция подключается к электросети с помощью сетевого шнура.

Знание устройства утюга пригодится при выборе лучшей модели или в процессе ремонта прибора своими руками.

Надежные утюги 2019 года

Утюг Bosch TDA 3024010 на Яндекс Маркете

Утюг Philips GC2990/20 PowerLife на Яндекс Маркете

Утюг Braun TexStyle 7 TS735TP на Яндекс Маркете

Утюг Philips GC3675/30 EasySpeed Advanced на Яндекс Маркете

Утюг Rowenta DW 5135D1 на Яндекс Маркете

Схема таймера защиты утюга » Паятель.

Ру

Схема таймера защиты утюга

Категория: Таймеры / Другие В самом деле, утюг довольно опасный прибор. Если электроплитка или электрокамин установлены стационарно на какой-то подставке и работают, обычно без перемещения в пространстве, то утюг более мобильный инструмент. Его все время переносят, двигают им во время глажения, бросают где-попало. А часто им пользуются в спешке, думая не о пожарной опасности, а о насущных делах. Так, проснувшись не вовремя, в спешке погладив брюки, можно и в самом деле убежать на работу забыв выключить утюг. Но большинство бытовых утюгов, в отличие от тех же электрокаминов, рассчитаны на кратковременный режим работы. Это даже бывает написано в инструкции по эксплуатации (если таковая имеется). Конечно, запрещать утюги не дело, но как-то обезопаситься можно, если, например, заявленный производителем кратковременный режим работы сделать принудительным. То есть, дополнить утюг таймером, отключающим его от электросети спустя некоторое время. К сожалению, утюгов с таймерами в продаже я не встречал, но видел статью, в которой предлагается устанавливать таймер на двух логических микросхемах непосредственно в корпус ручки утюга. Этот таймер через три с половиной минуты после включения утюга начинает мигать красным светодиодом и если не нажать кнопку сброса выключает утюг. Идея очень неплоха, но на мой взгляд, не учитывает такого важного фактора, как нагрев. Конечно, в идеале, если все элементы схемы таймера будут отличного качества, плюс отличный монтаж, гидро- и термоизоляция, а так же, удобная, с точки зрения размещения схемы, рукоятка, устройство действительно полезно. Но, реально сам таймер может стать причиной возгорания. Ведь современный утюг, оснащенный отпаривателем, во время работы может создать в корпусе не только повышенную температуру, но и высокую влажность. Мой вариант таймера для утюга главным образом отличается тем, что его схема расположена в отдельном корпусе, через который утюг подключается в электросеть. Нет, это не удлинитель с розеткой. Удлинитель могут забрать для каких-то других нужд, а утюг включить в сеть непосредственно. Мой таймер выполнен в отдельном корпусе, но неразъемно связан с сетевым шнуром утюга, а в розетку включают второй шнур идущий от таймера и оконеченный вилкой. Другие отличия, — это более доступная элементная база и звуковой сигнализатор приближения момента автоматического отключения утюга. Звуковой сигнализатор нужен потому что таймер теперь не находится в поле зрения человека, занимающегося глажкой и только звуком может привлечь к себе внимание. Работает устройство так: после включения вилки в розетку нужно нажать кнопку S2. Это приведет к включению утюга. Спустя примерно четыре минуты раздается прерывистый звуковой сигнал. Если вы продолжаете гладить, — нужно нажать кнопку «Сброс», сигнал замолчит, и отсчет времени начинается снова. Если же вы куда-то удалились, то, пропищав еще четыре минуты, таймер вместе с утюгом отключится от сети. Если вы закончили работу до автоматического отключения, — просто выньте вилку из розетки, как обычно. Принципиальная схема устройства показана на рисунке. Для включения утюга нужно нажать кнопку S2. Это достаточно мощная приборная кнопка, способная выдержать ток холодного утюга. Но она не имеет фиксации в включенном состоянии. При нажатии S2 напряжение сети поступает не только на утюг, но и на бестрансформаторный источник питания на элементах С6, VD5-VD9, С4, R5. Который питается схему на D1 и D2. После подачи питания происходит зарядка конденсатора С1 через R1 и сформированный им импульс устанавливает счетчик D2 в нулевое положение. На всех выходах счетчика нули, поэтому на выходе D1.3 единица, которая открывает транзисторный ключ на VT1 и VT2, включающий реле К1, контакты которого включены параллельно кнопке S2. Теперь кнопку S2 можно отпустить, — утюг и таймер останутся включенными. А нули с выводов 12 и 2 счетчика D2 посредством диодов VD2 и VD3 заблокируют сигнальный мультивибратор на элементах D1.4-D1.6. Мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2 работает, и его импульсы поступают на счетный вход D2. Состояние счетчика постепенно увеличивается. Спустя примерно четыре минуты возникают единицы на выводах 12 и 2 D2, что приводит к периодической разблокировке мультивибратора на элементах D1.4-D1.5. Пьезоэлектрический звукоизлучатель F1 начинает звучать звуком, прерывающимся с частотой около 1,5-2 Гц. Еще через четыре минуты единица устанавливается на выводе 3 счетчика, а на выходе элемента D1.3 устанавливается ноль. Транзисторный ключ закрывается и реле размыкает контакты К1.1. Источник питания таймера вместе с утюгом отключается от сети. Каждый раз, когда вы нажимаете кнопку S1 происходит обнуление счетчика D2 и после отпускания кнопки отсчет времени начинается снова. Поэтому, чтобы утюг не выключился, нужно услышав звуковой сигнал нажать эту кнопку.

Удобрение океаническим железом | METEO 469: От метеорологии к смягчению последствий: понимание глобального потепления

Print

Наконец, давайте рассмотрим еще одну интригующую, но также весьма противоречивую геоинженерную схему: удобрение океанов железом. Подобно CCS и Air Capture, эта схема пытается замедлить или обратить вспять накопление CO ₂ в атмосфере. Однако, в отличие от этих схем, это достигается за счет изменения природного углеродного цикла.

Фитопланктон в верхних слоях океана играет важную роль в морском углеродном цикле, поглощая CO ₂ из атмосферы в процессе фотосинтеза — это первый этап так называемого морского биологического насоса ; фитопланктон потребляется другими организмами, в том числе образующими скелеты из карбоната кальция. Когда эти организмы производят отходы или умирают, они переносят свой углерод в глубины океана (погружаясь на дно), обеспечивая возможность долгосрочного захоронения углерода. Таким образом, в принципе можно увеличить захоронение углерода в океане за счет повышения продуктивности фитопланктона.

Во многих регионах основным ограничением продуктивности фитопланктона является доступность основных питательных веществ, в частности железа. Это можно увидеть во время природного явления «цветения» фитопланктона. Эти естественные взрывы активности фитопланктона обычно вызываются внезапным увеличением доступности питательных веществ, таких как железо, азот и фосфор, в результате естественных колебаний, например, океанического апвеллинга. Поскольку железо является основным ограничивающим питательным веществом, влияющим на продуктивность фитопланктона во многих регионах мирового океана, таких как северная часть Тихого океана и Северная Атлантика, добавление железа в верхний слой океана в этих регионах может, в принципе, увеличить захоронение углерода в океане.

Рисунок 11.9: Спутниковый снимок естественного цветения фитопланктона в Беринговом море в северной части Тихого океана в 1998 году. Компания под названием Planktos начала первые попытки обогащения океанов железом в течение последнего десятилетия, но эти усилия были отменены из-за отсутствия интереса и финансирования.

Итак, действительно ли идея заслуживает внимания? Проведенные ограниченные исследования показывают, что удобрение железом, по-видимому, увеличивает активность фитопланктона. Однако измерения потоков углерода показывают, что основной эффект заключается в более быстром круговороте углерода по пищевой цепи верхних слоев океана без воздействия на океанический биологический насос, т. Е. Без увеличения фактического захоронения углерода в глубинах океана. Таким образом, эффективность удобрения железом в увеличении долгосрочного захоронения углерода остается под большим вопросом.

Потенциально еще более тревожным, однако, является вполне реальная возможность негативных непредвиденных последствий. Некоторые исследования предполагают, что удобрение железом преимущественно увеличивает продуктивность токсичного планктона, такого как планктон, ответственный за красных приливов . Таким образом, этот геоинженерный подход может привести к потенциально непредсказуемым вредным последствиям для морской экосистемы.

Рисунок 11.10: Красный прилив.

Кредит: Ресурсный центр научного образования в Карлтоне

‹ Управление солнечным излучением вверх Что возможно могло пойти не так? ›

Новая схема синтеза эталонных материалов пирита и халькопирита для анализа изотопов железа и серы in situ с использованием LA-MC-ICP-MS

Новая схема синтеза эталонных материалов пирита и халькопирита для

in situ изотопного анализа железа и серы с использованием LA-MC-ICP-MS†

Яньтун Фэн, ^и Вэнь Чжан, * ^и Чжаочу Ху, ^и Дао Луо, ^и Мин Ли, ^и Юншэн Лю, 9 лет0043 и Хонг Лю ^и и Цинлинь Ли ^и

Принадлежности автора

* Соответствующие авторы

^и Государственная ключевая лаборатория геологических процессов и минеральных ресурсов, Китайский университет наук о Земле, Ухань, КНР
Электронная почта: tuyaken@hotmail. com
Факс: +86-27-67885096
Тел.: +86-27-67885096

Аннотация

Микроанализ изотопов Fe и S в сульфидах с помощью многоколлекторной масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой с лазерной абляцией (LA-MC-ICP-MS) использовался в качестве важного инструмента для идентификации источников материалов и цикличности геохимических и биологических процессов. Однако отсутствие эталонных материалов, соответствующих матрице, долгое время мешало измерениям отношений изотопов Fe и S. Альтернативным решением является синтез эталонных материалов. В этом исследовании мы исследовали традиционные методы гранулированного прессованного порошка и высокотемпературного плавления (ВТП), а также новое плазменно-активированное спекание (ПАС) для синтеза эталонных материалов пирита и халькопирита. Результаты показали, что при измельчении природных сульфидов до сверхтонких порошков гомогенность изотопа Fe может улучшиться с 0,49от –0,51‰ до 0,09–0,12‰ (2SD). Однако сигналы Fe для таблеток прессованного порошка были примерно в 1,4 раза выше, чем для природного пирита и халькопирита из-за более высокой скорости абляции в таблетках. В пиритном стекле, полученном методом HTM при 1200 °C, наблюдались большие вариации изотопа Fe (0,65‰) из-за фазового превращения пирита в пирротин. Для нового метода ПАС температура спекания существенно влияла на физико-химические свойства синтезированных пирита и халькопирита. В оптимизированных условиях (600 °С для пирита, 400–600 °С для халькопирита) синтезированные ПАС сульфиды имеют гладкую поверхность и плотную структуру, подходящие для лазерного абляционного анализа. Повторные измерения изотопа Fe и изотопа S, проведенные на синтезированных PAS пирите и халькопирите с помощью LA-MC-ICP-MS, дали очень стабильные соотношения изотопов Fe и S. Воспроизводимость Δ ⁵⁶ FE _IRMM-014 составляли 0,27 ± 0,08 ‰ ( N = 86) и -0,07 ± 0,11 ‰ ( N 9002 = 93) и −0,07 ± 0,11 ‰ ( N 9002 = 93) и −0,06 ± 0,11 R ( N 9002 = 93) и –0,06 ± 0,11 ± 0,11 ± 0,11 ± 0,11 ± 0,111 ( N 9002 = 93) и −0,07 ± 0,11 ± 0,11 ± 0,11 ± 0, n = 94) для PAS-синтезированных пиритов и халкопиритов, соответственно, в то время как Δ ³⁴ S _V-CDT были 18,06 ± 0,25 ‰ ( N 9001), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75), и 75).